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1. chinaXiv:201701.00247 [pdf]

地球磁层极尖区场向电子事件期间能量特性研究

张子迎; 史建魁; Klaus Torkar; 王铮; 程征伟
分类: 地球科学 >> 空间物理学

文根据Cluster卫星于2001年9月30日在北半球极尖区观测到的一次强扰动场向电子事件的数据,分析研究了这次事件期间场向电子的能量特性,并讨论了场向电子对太阳风能量向磁层的传输和在磁层电离层耦合过程中能量传输的作用。主要研究结果认为,这次电子扰动事件期间电子速度和密度都具有很强的扰动变化,速度增加是一个主要因素。本次事件中,根据低能段5~200eV和500~1500eV内的能谱分析表明,上行电子通量大于下行电子通量,说明上行电子主要来源于电离层,电离层上行电子在本次事件中起着非常活跃的作用。根据电离层中带电粒子的能量特征分析认为,这次事件中电离层起源的上行电子在上行过程中得到了加速。关于加速机制问题,还有待于深入研究。

提交时间: 2017-01-22 点击量676下载量324 评论 0

2. chinaXiv:201605.01684 [pdf]

星载钠荧光多普勒激光雷达性能分析

闫召爱; 胡 雄; 郭商勇; 程永强; 郭文杰; 潘艺升
分类: 地球科学 >> 空间物理学

星载钠荧光多普勒激光雷达可以用来测量全球的中间层顶及低热层区域的大气风场、温度及钠原子数密度等。为了从理论上分析星载钠荧光多普勒激光雷达的可行性,该文依据激光雷达方程,对星载钠荧光多普勒激光雷达的回波信号强度以及大气参数测量精度进行仿真计算。分析结果显示在使用400 km轨道高度,30.0°观测角度,9.0 W激光发射功率,1.0 m接收望远镜口径,2.0 km垂直距离分辨率,30.0 s信号累积时间情况下,可获得0.8 m/s视线风速测量精度,1.5 m/s水平风速测量精度和2.5 K温度测量精度。

提交时间: 2016-05-13 点击量476下载量352 评论 0

3. chinaXiv:201605.01680 [pdf]

质子辐射带辐射中心区域模型

陶宏任; 林瑞淋; 师立勤; 刘四清; 张效信; 龚建村
分类: 地球科学 >> 空间物理学

利用AP-8和CRRESPRO质子辐射带模式数据库,比较了二者在磁赤道面上计算结果的差异并给出其差异原因.利用AP-8模式数据库数据,建立起质子辐射带函数形式的辐射中心区域模式,包括各能道全向微分通量峰值所对应的L值(L_c)随能量E的变化模式以及各能道全向微分通量峰值J_(max)随能量E的变化模式.利用RBSP A卫星REPT望远镜在磁赤道面上的高能质子观测数据,分别与AP-8模式、CRRESPRO模式及本文所得辐射中心区域模式计算结果进行比较,发现在78.9,102.6和208 MeV三个能道上,RBSP A卫星观测所得各能道全向微分通量明显偏大,而L_c与AP-8或本文辐射中心模式所得结果基本一致;RBSP A卫星也观测到CRRESPRO Quiet模式所得的隐性第二质子辐射带结构.

提交时间: 2016-05-13 点击量453下载量327 评论 0

4. chinaXiv:201605.01678 [pdf]

微重力燃烧实验火焰结构显示和全场温度测量的原理样机

王静; 孙志斌; 代斌; 戴国亮; 孔黎明; 王宝瑞
分类: 地球科学 >> 空间物理学

用于空间燃烧实验的设备要求轻重量、小尺寸和多功能.将纹影法、彩虹纹影偏折法与差分干涉法相结合,研制了可用于火焰结构显示和全场温度测量的原理样机.该原理样机具有重量轻、尺寸小、模块化和多功能等特点.通过微重力落塔实验,检验了利用纹影法测量火焰结构的功能,同时在常重力条件下检验了利用彩虹纹影偏折法和差分干涉法测量火焰全场温度的功能.结果表明,火焰结构分辨率不低于1mm,火焰温度测量结果精确,相对误差小于2%.该原理样机将提升空间燃烧的观察方法,有助于未来空间燃烧实验的开展.

提交时间: 2016-05-13 点击量406下载量282 评论 0

5. chinaXiv:201605.01671 [pdf]

基于SAMPEX卫星观测的南大西洋异常区高能质子动态分布特征

吕景天; 张效信; 林瑞淋; 何飞; 蒋勇
分类: 地球科学 >> 空间物理学

利用SAMPEX卫星1992年7月至2004年6月19~27MeV高能质子数据对南大西洋异常区的分布特征进行研究,发现南大西洋异常区高能质子分布随高度及F_(10.7)的变化十分显著.在54025km高度上,地磁较为平静时期南大西洋异常区高能质子微分通量随着F_(10.7)的增大而减小,同时在F_(10.7)≥115 sfu时减小趋势较为平缓.对中等及以上磁暴进行统计分析发现,磁暴期间南大西洋异常区高能质子微分通量和SYM-H指数的绝对值存在明显的反相关关系,且地磁暴对南大西洋异常区高能质子微分通量存在明显的持续影响效应.磁暴发生期间高能质子微分通量明显减少.磁暴恢复相及其之后高能质子微分通量呈现较为显著的恢复过程.

提交时间: 2016-05-13 点击量450下载量301 评论 0

6. chinaXiv:201605.01670 [pdf]

红精灵发光光谱的数值模拟研究

江芳; 黄朝艳; 张华龙; 李小银; 王咏梅
分类: 地球科学 >> 空间物理学

红精灵是发生在雷暴层云顶的一类大气瞬态发光现象,是能量由对流层耦合到中高层大气的直接证据. 其发光光谱研究是了解整个事件对中高层大气能量注入的重要手段,有助于认识事件发生区域的大气电离度及事件过程的能量电子分布,进一步为研究红精灵的产生机制提供重要信息,同时为大气辐射背景资料研究提供重要依据.本文利用Boltzmann方程求解了电场作用下弱电离气体中电子能量分布的时变函数,以此为基础,模拟计算了红精灵各典型发射带的光谱强度.模拟计算结果表明,约化电场E/N越强,电子获得的能量就越多,高能电子也就越多,致使撞击中性大气产生的辐射光强就越强;模拟显示红精灵光辐射谱分布从远紫外直至近红外.

提交时间: 2016-05-13 点击量357下载量271 评论 0

7. chinaXiv:201605.01668 [pdf]

高速远紫外光子计数成像读出电路设计

刘晓红; 王咏梅; 王永松
分类: 地球科学 >> 空间物理学

远紫外光子计数成像探测技术通过探测微弱的单光子信息,记录每个单光子位置,在一定时间累积之后达到总体成像的目的.单光子的计数率限制着信息的获取,在分析影响计数率因素的基础上,需要设计前端模拟电路对探测器信号进行放大和整形,具体实现采用A225芯片作为前置放大器,并设计相应的整形电路.仿真和实验结果表明,电路设计合理,计数率可达到200 kHz.

提交时间: 2016-05-13 点击量391下载量278 评论 0

8. chinaXiv:201605.01667 [pdf]

辐射带高能电子通量波动与地磁暴警报

黄文耿; 沈华; 刘四清; 钟秋珍; 陈艳红
分类: 地球科学 >> 空间物理学

地球磁场捕获带电粒子形成辐射带,地磁场的扰动将导致带电粒子通量的变化.根据磁暴期间外辐射带高能电子通量起伏和波动的特点及规律,利用GOES卫星实时发布的5 min分辨率高能电子微分通量数据,构建了高能电子通量波动指数,并分析了该指数与地磁活动的关系.结果表明,所提出的高能电子通量波动指数与地磁事件有很好的相关性,能起到地磁暴发生的指示剂作用,相对于目前空间环境业务化预报过程中广泛使用的3h Kp指数,高能电子通量波动指数能更早地警报地磁暴的发生,是潜在有效的地磁暴警报辅助手段,能为空间环境预报中的地磁暴实时警报提供重要参考.

提交时间: 2016-05-13 点击量456下载量305 评论 0

9. chinaXiv:201605.01665 [pdf]

反向蒙特卡罗方法在卫星辐射分析中的研究与应用

兰婷; 陈东; 陈善强; 师立勤; 刘四清
分类: 地球科学 >> 空间物理学

反向蒙特卡罗方法(AMC/RMC)是Geant4中一个强有力的偏置技术.粒子产生于包含灵敏体的反向界面并在几何体中被反向追踪直至外界面或溢出能量阈值,其计算时间只集中于对结果有贡献的粒子径迹.与正向蒙特卡罗方法(FMC)相比,RMC更高效,特别是当灵敏体远小于几何体其他部分和外界面时,其优势更明显. 通过RMC与FMC的比较,验证了 RMC应用于卫星辐射剂量分析的准确性.RMC与SHIELDOSE2和SSAT 的比较说明了 RMC是高精度卫星辐射剂量的优选方法.

提交时间: 2016-05-13 点击量416下载量305 评论 0

10. chinaXiv:201605.01664 [pdf]

反馈磁场均匀性对磁通门磁强计的影响分析

刘楠楠; 周斌
分类: 地球科学 >> 空间物理学

针对磁通门传感器的特点,研究了反馈线圈对磁通门传感器探测数据的影响,并对比了几种典型结构的传感器.磁通门传感器要求激励线圈工作在均匀磁场环境下,非均匀场会引入误差信号.根据磁通门原理进行了理论推导.非均匀性会导致反馈原理工作的磁通门传感器线性系数发生变化.针对应用于空间磁场探测的几种磁通门传感器常见结构,即分立结构型、亥姆霍兹型和紧凑球面型等,分析了传感器内部磁场的均匀性及对磁场探测的影响.经仿真计算分析发现,紧凑球型传感器的内部均匀性和稳定性优于分立结构传感器,更有利于空间磁场探测.

提交时间: 2016-05-13 点击量354下载量226 评论 0

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